Proceso de calandrado de electrodos de batería.

¿Qué es el calandrado?

El calandrado de electrodos de batería es un paso importante en el proceso de producción de baterías de iones de litio y su propósito es obtener electrodos que cumplan con los requisitos de diseño. El calandrado es un proceso necesario. Después del recubrimiento y secado del electrodo, la resistencia al pelado entre el material activo y la lámina colectora de corriente es baja. En este momento, es necesario calandrarlo para mejorar la fuerza de unión entre el material activo y la lámina para evitar que se desprenda durante la inmersión en electrolitos y el uso de la batería.

El propósito del calandrado:

El proceso de calandrado mantiene la superficie del electrodo lisa y plana. Puede prevenir cortocircuitos de la batería causados ​​por rebabas en la superficie del electrodo que perforan el separador y mejora la densidad de energía de la batería. El proceso de calandrado puede compactar el material del electrodo recubierto sobre el colector de corriente del electrodo, reduciendo así el volumen del electrodo, aumentando la densidad de energía de la batería y mejorando el ciclo de vida y el rendimiento de seguridad de la batería de litio.

 

Calandrado una vez y calandrado secundario:

Una vez calandrado significa rodar solo una vez para que el electrodo alcance el espesor y la densidad diseñados.

El calandrado secundario consiste en enrollar primero el electrodo hasta un cierto espesor y luego lograr el espesor y la densidad diseñados mediante el segundo laminado.

Diferencia:

Una vez que el calandrado puede provocar fácilmente el agrietamiento y la pulverización de partículas activas, el diámetro de los poros sobre el electrodo (lejos de la lámina de cobre) será mayor que el diámetro de los poros debajo de la pieza polar (cerca de la lámina de cobre).

El calandrado secundario no sólo reduce la rotura de partículas activas tanto como sea posible, sino que también uniforma la distribución del tamaño de los poros en las piezas polares, promoviendo así la infiltración del electrolito y, en última instancia, mejorando el rendimiento de la batería.

 

Calandrado en caliente y calandrado en frío:

Tecnología de calandrado en frío: no hay medida de calentamiento durante el proceso de laminación y el cambio de temperatura no se controla manualmente.

Tecnología de calandrado en caliente: tecnología de calandrado que precalienta los materiales procesados ​​y utiliza un rodillo calefactor con control de temperatura de alta precisión para enrollar los materiales procesados.

 

Ventajas de la tecnología de laminación en caliente: 

A medida que aumenta la temperatura del electrodo laminado, el aglutinante en el recubrimiento del electrodo se ablanda, la resistencia a la deformación se reduce y la compactación es fácil, lo que hace que el espesor de la superficie de la pieza polar sea más uniforme.

Por lo tanto, mediante un control preciso de la temperatura, la tecnología de rodillos calentados tiene las siguientes ventajas:

(1) Reduzca la presión de procesamiento y la fuerza de laminación se puede reducir hasta en un 62%.

(2) Reduzca el rebote del electrodo en aproximadamente un 50 %, aumentando efectivamente la densidad de volumen de la batería.

(3) Mejorar la fuerza de unión entre el material de recubrimiento y el colector de corriente, reducir el daño al aglutinante en el electrodo de la batería y mejorar efectivamente el ciclo de vida.

(4) Absorba el calor durante el proceso de laminado y mejore la consistencia de la batería.

(5) Reduce la resistencia interna de la batería y muchas otras ventajas.

En la actualidad, la tecnología de prensado de placas planas ha sido eliminada del mercado y la tecnología de calandrado en frío se ha desarrollado durante mucho tiempo, y la tecnología está madura y se ha producido en masa en el mercado. En comparación con la tecnología de calandrado en frío, la tecnología de calandrado en caliente de alta precisión tiene muchas ventajas, como reducir la presión, reducir la pérdida de material de la batería, extender la vida útil y mejorar la consistencia de la batería. Por lo tanto, la tecnología de calandrado calentado puede ser la principal dirección de desarrollo de la tecnología de calandrado en el futuro.